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    Interventi urgenti relativi al consolidamento strutturale per ilripristino conservativo dei muri spondali dei Navigli Grande e Pavese

    in Milano Punti Critici

    RCS - RELAZIONE di CALCOLO STRUTTURALE

    PES - PROGETTO ESECUTIVO di risanamento STRUTTURALE

    RCS - RELAZIONE di CALCOLO STRUTTURALE

    DATA AGGIORNAMENTI

    Progettista: Prof. Ing. A. Migliacci

    Collaboratori: Dott. Ing. P. Crespi, Dott. Ing. G. Franchi

    Recapito: via A. Verrocchio, 30 - 20129 Milano - tel. 02/70103503

    Co-progettisti: Prof. ing. P. Ronca, Dott. P. Balestrieri

    tel. cellulari: 340-2379819 (Prof. Ronca); 335-5977483 (Prof. Migliacci); 340-2628944 (Ing. Franchi)

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    INDICE

    1. INTRODUZIONE

    2. INTERVENTO SUI MURI SPONDALI H 3 m

    2.1. Dimensionamento dellaffondamento dei micropali

    2.2. Verifica di resistenza dei micropali

    2.3. Valutazione della deformabilit

    2.4. Trave di testa

    3. INTERVENTO SUL MURO SPONDALE H 6 m

    3.1. Dimensionamento dellaffondamento dei micropali

    3.2. Verifica di resistenza dei micropali

    3.3. Valutazione della deformabilit e dimensionamento dei micropali inclinati

    3.4. Trave di testa

    3.5. Connessioni

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    1. INTRODUZIONE

    Lidea alla base della messa in sicurezza delle sponde del Naviglio Grande e del Naviglio Pavese

    nei tratti a maggior rischio statico (tratti 1, 2, 3 e 4 del Naviglio Grande e tratto 5 del Naviglio

    Pavese, vedi RGS) consiste nello sgravare quanto pi possibile i muri storici in muratura dalle

    spinte esercitate dal terreno a monte e dai sovraccarichi stradali. La tipologia dintervento per i tratti

    1, 3 e 4 del Naviglio Grande e per il tratto 5 del Naviglio Pavese ricaduta, per motivi

    dettagliatamente esposti nella Relazione Generale per le opere di risanamento Strutturale, su unaparatia di micropali uniti in testa da una trave in cemento armato gettata in opera. Viceversa, per il

    tratto 2 del Naviglio Grande si adottata una soluzione a cavalletto per via dellelevatasopraelevazione del muro spondale rispetto al fondo alveo del canale. In questa diversa soluzione la

    cortina di micropali verticali stata integrata da una serie di micropali inclinati allo scopo di

    contenere lo spostamento del cordolo di sommit che irrigidisce la paratia.

    Le analisi effettuate necessitano della conoscenza delle propriet meccaniche del terreno con cui

    stato realizzato il rilevato spondale e il substrato sottostante il fondo alveo, tali informazioni sono

    state ricavate a partire dai risultati delle indagini geognostiche e delle prove di laboratorio eseguite

    nel cantiere pilota sito sulla sponde del Naviglio Grande, presso la passerella di via Casale,

    dallimpresa LIMGEO.

    Per linterpretazione di tali risultati si rimanda allAppendice A.Dato che al momento della progettazione dellintervento non era possibile conoscere la realesituazione geotecnica nei tratti 2, 3, 4 e 5 si ritiene opportuno che, qualora venissero riscontrate

    difformit rispetto alla situazione del tratto 1, la D.L. venga contattata per stabilire eventuali

    modifiche rispetto a quanto prescritto negli elaborati progettuali, da concordare con limpresa

    esecutrice.

    Per quanto riguarda i carichi applicati a livello dellalzaia si considerato un sovraccarico pari a 10

    kN/m2 (strada di 2 categoria).

    In quanto segue si fatto riferimento alle prescrizioni contenute nelle seguenti norme:

    D.M. 09/01/96: Norme tecniche per il calcolo, lesecuzione ed il collaudo delle strutture inc.a. normale e precompresso e per le strutture metalliche, e precedente D.M. 14/02/92;

    D.M. 11/03/88: Norme tecniche riguardanti le indagini sui terreni e sulle rocce, la stabilitdei pendii naturali e delle scarpate, i criteri generali e le prescrizioni per la progettazione,

    lesecuzione e il collaudo delle opere di sostegno delle terre e delle opere di fondazione;e relative circolari applicative.

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    2. INTERVENTO SUI MURI SPONDALI H 3 M

    Questa tipologia di intervento (impiegata nei tratti 1, 3, 4 e 5) costituita da una paratia di micropali

    infissi a monte del muro di sponda dei Navigli allo scopo di realizzare una barriera che si faccia

    carico di resistere alle spinte orizzontali esercitate dal terreno del rilevato sotto lalzaia e dai carichistradali. Tale intervento risulta maggiormente efficace quanto pi la paratia di micropali vicina

    alla parete di monte del muro spondale del Naviglio in quanto, in tali condizioni, viene minimizzatala spinta residua del terreno racchiuso tra il muro e la cortina di micropali. Ovviamente la distanza

    tra due paramenti deve anche tener conto delle limitazioni tecnologiche dellintervento (dimensione

    del cordolo di testa, tolleranze della macchina perforatrice,). Quanto osservato ha portato ad

    assumere una distanza tra lasse geometrico dei micropali e il paramento di monte del muro pari a

    circa 40 cm. Assumendo questa configurazione, si stima che la spinta sul muro esistente si riduca al

    14% del valore iniziale.

    Laltezza del muro esistente non nota con precisione in tutti i tratti in oggetto, tuttavia il suo

    valore risulta compreso tra 2.5 e 3 m. Nelle verifiche che seguiranno si assunto tale parametro paria 3 m dato che questa la condizione pi sfavorevole ai fini della valutazione di stabilit dellopera.

    Come gi anticipato i carichi stradali agenti a monte sono stati assunti pari a 10 kN/m2.

    2.1. Dimensionamento dellaffondamento dei micropali

    Come descritto nellAppendice A, il terreno del rilevato e del substrato nel tratto 1 (cantiere

    pilota) pu essere validamente considerato come un tipico terreno incoerente, i cui parametri

    geotecnici che ne caratterizzano il comportamento possono essere sintetizzati nei seguenti valori:

    peso specifico: = 20 kN/m3; (scenario 1 scenario atteso) angolo dattrito: = 30.

    Per tener conto delle eventuali fluttuazioni di questi parametri, specialmente in relazione al fatto che

    nei tratti 2, 3, 4 e 5 a tuttoggi non sono state eseguite indagini geognostiche, nel valutare

    laffondamento dei micropali si preferito estendere lanalisi anche ad altri 3 possibili scenari,

    caratterizzati dai seguenti valori:

    peso specifico: = 20 kN/m3; (scenario 2) angolo dattrito: = 28.

    peso specifico: = 22 kN/m3; (scenario 3) angolo dattrito: = 30.

    peso specifico: = 22 kN/m3; (scenario 4) angolo dattrito: = 28.

    La verifica a ribaltamento della paratia stata condotta utilizzando il metodo dellequilibrio limite

    utilizzando le distribuzioni delle pressioni attive e passive agenti sulla paratia previste dalla teoria di

    Coulomb, nellipotesi che la paratia sia assimilabile a un elemento rigido infisso nel terreno. Tale

    teoria prevede che pressioni attive e passive agenti sul paramento siano esprimibili nel modo

    seguente:

    pressione attiva:

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    4

    )qz(kp aa +=

    dove rappresenta il peso specifico del terreno, z la coordinata verticale (profondit), q ilsovraccarico agente a monte e ka il coefficiente di spinta attiva esprimibile come segue:

    =

    245tank

    2

    a

    pressione passiva:

    ( )[ ]qHzkp pp +=

    indicando con H laltezza del terrapieno e con kp il coefficiente di spinta passiva:

    +=

    245tank

    2

    p

    Nelleffettuare le valutazioni statiche si ipotizzato che sullalzaia agisca il sovraccarico stradale,mentre nel fondo alveo non sia applicato nessun sovraccarico (caso pi sfavorevole). Inoltre, stato

    introdotto un coefficiente di sicurezza pari a 2, dimezzando il coefficiente di spinta passiva kp.

    In Fig. 2.1.1 e Fig. 2.1.2 sono riportati gli andamenti delle pressioni attiva, passiva e totale per gli

    scenari 1 e 4 (essendo questultimo quello pi gravoso), nellipotesi che la paratia sia considerabile

    come un elemento rigido infisso nel terreno e libero di ruotare attorno a un centro di rotazione posto

    a una certa profondit (punto a pressione laterale nulla).

    In quanto segue si fa lipotesi che il problema sia trattabile come una situazione in stato piano dideformazione, il che comporta che si possa isolare una striscia di lunghezza unitaria (nella direzionedi fuga) su cui imporre la condizione di equilibrio limite.

    Andamento delle pressioni

    0

    1

    2

    3

    4

    5

    6

    7

    8

    9

    10

    -300 -200 -100 0 100 200 300 400

    Pressioni [kN/m2]

    Profondit[m]

    attiva monte

    passiva monte

    attiva valle

    passiva valle

    totale

    Fig. 2.1.1: Andamento delle pressioni laterali sulla paratia (Scenario 1)

    Affondamento D0 = 5.8 m

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    5

    Andamento delle pressioni

    0

    2

    4

    6

    8

    10

    12

    -300 -200 -100 0 100 200 300 400

    Pressioni [kN/m2]

    Profondit[m]

    attiva monte

    passiva monte

    attiva valle

    passiva valle

    totale

    Fig. 2.1.2: Andamento delle pressioni laterali sulla paratia (Scenario 4)

    La profondit minima di infissione D0 risulta determinata imponendo lequilibrio alla rotazione

    della paratia, attorno a un suo punto qualsiasi.

    Lo scenario 4 da luogo al valore pi elevato dellaffondamento minimo necessario a evitare il

    ribaltamento del sistema paratia-terreno, si pertanto deciso di assumere tale valore comeaffondamento di progetto. Nello scenario atteso il momento resistente associato a tale affondamento

    (D0 = 6.6 m) risulter maggiore del momento ribaltante.

    2.2. Verifica di resistenza dei micropali

    Lidea che sta alla base della progettazione di questa cortina di micropali che la paratia mantenga

    la sua efficienza strutturale fino allinnescarsi del meccanismo di collasso del terrapieno. Partendo

    da questa ipotesi si sono ricostruiti, per il solo scenario atteso, i diagrammi dellazione tagliante e

    del momento flettente che nascono in una striscia di paratia, qualora essa sia soggetta alle pressioni

    attive e passive del terreno in condizioni di collasso. Tali diagrammi sono riportati nella figura 2.2.1

    con riferimento a una striscia di paratia lunga 1 m.

    Affondamento D0 = 6.6 m

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    Diagramma del taglio

    0

    1

    2

    3

    4

    5

    6

    7

    8

    9

    10

    -100 -50 0 50 100 150

    T [kN]

    Profondit[m]

    Diagramma del momento

    0

    1

    2

    3

    4

    5

    6

    7

    8

    9

    10

    -50050100150200

    M [kNm]

    Profondit[m]

    Fig. 2.2.1: Diagrammi delle azioni interne

    Le profondit in cui si incontrano i valori massimi delle azioni interne sono le seguenti:

    z1 = 6.11 m, T = 0 kN, Mmax = 165.26 kNm ;

    z2 = 7.88 m, Tmax = 109.97 kN, M = 67.10 kNm .

    questi valori sono riferiti a una striscia di un metro di paratia, per avere le azioni su un singolo palooccorrer dividerle per il numero di micropali per metro.

    Per realizzare la paratia si impiegheranno dei micropali a canna liscia in acciaio da inserire nel foro

    effettuato dalla macchina perforatrice, con successiva iniezione di malta cementizia a mezzo di una

    guaina. Ai fini delle verifiche di resistenza si considerata come sezione resistente la sola armatura

    metallica del palo. Lintervento risulta caratterizzato dai seguenti valori dei parametri geometrici

    dei pali:

    diametro esterno: De = 177.8 mm; diametro interno: Di = 149.4 mm;

    spessore: s = 14.2 mm; interasse: i = 38 cm (num. micropali/m = 2.65 un./m).

    Le armature metalliche dei micropali prescelti sono in acciaio Fe510 caratterizzato dai seguenti

    valori delle tensioni ammissibili:

    adm = 240 MPa (t < 40 mm); adm = 138 MPa (t < 40 mm).

    Verifica di resistenza a profondit z1 = 6.11 m (flessione semplice):

    adme

    1 MPa226I2DM

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    8

    10

    70

    35

    10

    70

    POS. 3: 3barre 16spiralate conuna barra 5

    POS. 4: 2 barre 16saldate all'animametallica dei micropali

    POS. 1: 3 20

    POS. 2:staffa 10

    5

    Fig. 2.4.1: Sezione della trave di testa

    3. INTERVENTO SUI MURI SPONDALI H 6 M

    Nel tratto 2 del Naviglio Grande (in corrispondenza del ponte di via Valenza) laltezza del rilevato

    dellalzaia (lato via Lodovico il Moro) rispetto al fondo alveo risulta molto maggiore, circa il

    doppio, di quella riscontrabile negli altri tratti. Ci rende inapplicabile la soluzione precedente e,

    per contenere gli spostamenti alla testa della paratia, si optato per una soluzione a cavalletto,

    che prevede linserzione di micropali inclinati intercalati a quelli verticali. Unalternativa possibileavrebbe potuto prevedere lutilizzo di pali di grosso diametro. Questalternativa, daltra parte, stata subito scartata per le ripercussioni tecnologico/costruttive che comportava (eccessivo peso

    della macchina perforatrice, maggiori vibrazioni indotte, ).

    Nonostante la trave di testa abbia maggiori dimensioni, in quanto deve svolgere una funzione

    statica, e quindi la distanza tra lasse dei micropali e il paramento di monte del muro raggiunga il

    valore di circa 45 cm, la spinta residua sul muro esistente circa l8 % del valore iniziale.

    Va sottolineato che al momento della stesura della presente relazione di calcolo non si dispone di un

    rilievo preciso della geometria del muro: perci, il valore dellaltezza usato nei calcoli che seguono

    da considerarsi soggetto a verifica prima dellesecuzione dei lavori.

    Anche in questo tratto si considerato un sovraccarico stradale pari a 10 kN/m2 (strada di 2o

    categoria).

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    3.1. Dimensionamento dellaffondamento dei micropali

    Come gi fatto nel caso di muri spondali bassi (H 3 m), anche per quanto riguarda il tratto 2 delNaviglio Grande si proceduto al dimensionamento dellaffondamento dei pali nellipotesi che il

    terreno del rilevato sia di tipo incoerente e con riferimento ai 4 diversi scenari di parametri

    geotecnici gi definiti e che qui di seguito vengono ricordati per semplicit:

    peso specifico: = 20 kN/m3; (scenario 1 scenario atteso) angolo dattrito: = 30.

    peso specifico: = 20 kN/m3; (scenario 2) angolo dattrito: = 28.

    peso specifico: = 22 kN/m3; (scenario 3) angolo dattrito: = 30.

    peso specifico: = 22 kN/m3; (scenario 4) angolo dattrito: = 28.

    La configurazione a cavalletto dellintervento in questione comporta che, partendo dalle stesse

    espressioni delle pressioni attive e passive descritte precedentemente, si imposti un diverso metodo

    per il progetto dellaffondamento minimo della paratia. In particolare si seguito il metodo free-

    earth support che ipotizza che la paratia sia assimilabile a un elemento rigido e che possa ruotare al

    livello dellancoraggio (trave di testa che raccorda i due ordini di pali, verticali e inclinati), con una

    modalit di collasso per rotazione intorno allancoraggio pensato fisso. In questa modalit di

    collasso la pressione attiva si sviluppa solo a monte della paratia mentre la pressione passiva

    disposta a valle, come si pu osservare nelle figure 3.1.1 e 3.1.2, per gli scenari 1 e 4rispettivamente, in cui le due pressioni sono confrontate con landamento della pressione totale.

    Nelleffettuare le valutazioni statiche che seguiranno stato introdotto un coefficiente di sicurezza

    pari a 2, dimezzando il coefficiente di spinta passiva kp, e si supposto che sullalzaia agisca ilsovraccarico stradale, mentre nel fondo alveo non sia applicato nessun sovraccarico (caso pi

    sfavorevole).Come gi detto a proposito del caso di muri spondali bassi, possibile trattare il problema come una

    situazione in stato piano di deformazione, il che comporta che si possa isolare una striscia di

    lunghezza unitaria (nella direzione di fuga) su cui imporre la condizione di equilibrio limite.

    In questo caso le variabili libere da determinare sono due: la profondit minima di infissione D0 e la

    reazione orizzontale H in testa alla paratia al livello dellancoraggio. La profondit minima di

    infissione D0 si determina imponendo lequilibrio alla rotazione attorno al punto di ancoraggio,

    successivamente si calcola la reazione orizzontale H dallequilibrio delle forze orizzontali (la H

    essenzialmente legata allo squilibrio delle pressioni tra monte e valle).

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    Andamento delle pressioni

    0

    2

    4

    6

    8

    10

    12

    -150 -100 -50 0 50 100

    Pressioni [kN/m2]

    Profondit[m]

    attiva

    passiva

    totale

    Fig. 3.1.1: Andamento delle pressioni laterali sulla paratia (Scenario 1)

    Andamento delle pressioni

    0

    2

    4

    6

    8

    10

    12

    -200 -150 -100 -50 0 50 100 150

    Pressioni [kN/m2]

    Profondit[m]

    attiva

    passiva

    totale

    Fig. 3.1.2: Andamento delle pressioni laterali sulla paratia (Scenario 4)

    Ovviamente lo scenario 4 quello che da luogo al valore pi elevato dellaffondamento minimo

    necessario a evitare il collasso del sistema paratia-terreno, si pertanto deciso di assumere tale

    valore (D0 = 5.3 m) come affondamento di progetto.In quanto segue porremo invece la nostra attenzione al solo scenario atteso per il quale risulta

    necessario un affondamento minimo inferiore, pi precisamente pari a D0 = 5.3 m, cui corrispondeuna reazione H in testa pari a 96.61 kN (per metro di fuga). A questa soluzione sono associate una

    Affondamento D0 = 4.5 m

    Affondamento D0 = 5.3 m

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    pressione massima a monte pari a pm = 43.33 kN/m2

    (quota di fondo alveo) e una pressione

    massima a valle pari a pv = 62.47 kN/m2

    (quota di infissione).

    3.2. Verifica di resistenza dei micropali

    Affinch le ipotesi che stanno alla base dellanalisi limite descritta nel paragrafo precedente siano

    rispettate necessario che la cortina di micropali mantenga la sua efficienza strutturale fino

    allinnescarsi del meccanismo di collasso del terrapieno. Partendo da questa osservazione si sono

    ricostruiti, per il solo scenario atteso, i diagrammi dellazione tagliante e del momento flettente che

    nascono in una striscia di paratia, qualora essa sia soggetta alle pressioni attive e passive del terreno

    in condizioni di collasso. Tali diagrammi sono riportati nella figura 3.2.1 con riferimento a 1 m di

    fuga della paratia.

    Diagramma del taglio

    0

    2

    4

    6

    8

    10

    12

    -100 -50 0 50 100 150

    T [kN]

    Profondit[m]

    Diagramma del momento

    0

    2

    4

    6

    8

    10

    12

    -400 -300 -200 -100 0 100

    M [kNm]

    Profondit[m]

    Fig. 3.2.1: Diagrammi delle azioni interne

    Le profondit in cui si incontrano i valori pi significativi delle azioni interne sono le seguenti:

    z1 = 0 m, Tmax = 96.61 kN, M = 0 kNm ;

    z2 = 4.91 m, T = 0 kN, Mmax = 302.66 kNm ;

    z3 = 7.86 m, T = 83.63 kN, M = 149.27 kNm .

    questi valori sono riferiti a una striscia di un metro di paratia, per avere le azioni su un singolo palo

    occorrer dividerle per il numero di micropali per metro.

    La soluzione prescelta prevede di impiegare dei micropali verticali a canna liscia in acciaio da

    inserire nel foro effettuato dalla macchina perforatrice, con successiva iniezione di malta cementiziaa mezzo di una guaina, aventi le seguenti caratteristiche geometriche:

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    diametro esterno: De = 203 mm; diametro interno: Di = 158.6 mm; spessore: s = 22.2 mm; interasse: i = 40 cm (num. micropali/m = 2.48 un./m).

    Larmatura metallica dei micropali prescelti in acciaio Fe510 caratterizzata dai seguenti valoridelle tensioni ammissibili:

    adm = 240 MPa (t < 40 mm); adm = 138 MPa (t < 40 mm).

    Nelleseguire le verifiche di resistenza si trascurato il contributo della malta di iniezioneconsiderando come sezione resistente la sola armatura metallica del palo.

    Verifica di resistenza a profondit z1 = 0 m (taglio massimo):

    Taglio visto da un micropalo: T = 96.61/2.48 = 38.96 kN

    ( )( ) adm

    3

    i

    3

    e1 MPa80.5

    s2I

    RR3/2T

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    quota zero

    muro esistente con un'altezza all'incirca

    pari a 6 m

    via Lodovico il Moroparapetto

    profondit minima: - 5,5 m

    foro nel terreno per ilmicropalo inclinato

    anima metallica (acciaio Fe 510) del

    micropalo inclinato

    foro nel terrenoper il micropalo

    verticale

    anima metallica (acciaio Fe 510) del

    micropalo verticale

    bulbo d'ancoraggio

    28

    20.3

    18

    2

    particolare K'

    44

    8,25

    muro esistente

    trave di sommitforo per il micropalo inclinato

    foro per il micropaloverticale

    anima metallica (acciaio Fe510) delmicropalo inclinato

    anima metallica (acciaioFe510) del micropalo verticale

    d

    28

    Fig. 3.3.1: Geometria della soluzione adottata per il tratto 2 del Naviglio Grande

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    Dato che la reazione orizzontale H della paratia in corrispondenza dellancoraggio pari a 96.61

    kN/m e che linterasse tra gli stessi stato fissato in 220 cm, la forza orizzontale NH applicata allatesta dei micropali inclinati varr:

    NH = Hi = 96.612.20 = 212.54 kN

    A questa componente corrisponde poi unazione assiale di trazione nel palo obliquo pari a:

    kN43.62120sin

    54.212

    20sin

    NN H =

    =

    =

    (vedi figura 3.3.2.a).

    N

    NH

    NV

    =20

    fL

    =20

    a) b)

    Fig. 3.3.2: Componenti di forza e spostamento alla testa del palo inclinato

    Per il palo inclinato selezionato, caratterizzato dalle seguenti dimensioni:

    diametro esterno: De = 82.5 mm; diametro interno: Di = 42.5 mm; spessore: s = 20 mm; interasse: i = 220 cm (num. micropali/m = 0.45 un./m).

    siamo ora in grado di eseguire la verifica di resistenza, tenendo conto delle limitazioni della

    tensione normale gi viste dato che si adottato anche in questo caso un acciaio Fe510.

    admMPa40.158A

    N

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    Se si assume, per semplicit, che il tratto di palo immerso nel bulbo di ancoraggio sia indeformabile

    assialmente, la lunghezza del tratto deformabile sar pari a:

    m45.720cos

    7L =

    =

    avendo impostato linizio del bulbo di ancoraggio 1 m al di sotto della quota di fondo alveo.

    Lallungamento del palo inclinato potr ora essere valutato mediante la:

    mm72.53925206000

    7450612430

    AE

    LNL =

    =

    =

    Secondo linterpretazione data in figura 3.2.2.b, lo spostamento orizzontale in sommit pu essere

    stimato in:

    mm73.1620sin72.5

    20sinLf ===

    Come commento finale si pu osservare che gli spostamenti cos calcolati, essendo stati determinati

    sulla base delle distribuzioni di pressioni del terreno al limite di rottura, sono da intendersi a

    collasso incipiente. Lo spostamento di circa un centimetro e mezzo gi compatibile con le

    limitazioni che si erano prefisse, a maggior ragione lo saranno gli spostamenti in condizioni di

    esercizio. Ancora una volta si quindi scongiurata la possibilit che linflessione della paratia

    trasferisca parte delle spinte a monte sul muro esistente, per mezzo del terreno residuo

    nellintercapedine tra i due paramenti.

    3.4. Trave di testa

    Alla sommit della paratia viene collocata una trave di testa in c.a. di sezione 80 50 cm allo scopodi consentire la trasmissione delle forze tra i due ordini di micropali (inclinati e non) oltre che per

    realizzare un sistema in cui la deformata sia la stessa lungo tutto lo sviluppo longitudinale della

    paratia, soprattutto al fine di ripartire su pi micropali un eventuale effetto di sovraccarico

    localizzato in pianta.

    Lo schema statico da impiegare per la verifica della trave di testa quello legato al suo

    comportamento flessionale nel piano orizzontale in cui la trave, soggetta alle reazioni distribuite dei

    micropali verticali (pari a 96.61 kN/m), si inflette tra due pali inclinati consecutivi. Lo schemanaturale in questa condizione sarebbe quello di trave continua su pi appoggi (rappresentati dalle

    reazioni dei pali inclinati), tuttavia per le verifiche si preferito utilizzare uno schema isostatico sudue appoggi (vedi figura 3.4.1), pi conservativo ma anche rappresentativo di situazioni pi critiche

    (per esempio interruzioni in pianta della palificata).

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    V = 106.27 kNA

    q = 96.61 kN/m

    i = 2. 2 m

    V = 106. 27 kNB

    Fig. 3.4.1: Schema di calcolo della trave di testa

    In queste condizioni il taglio e il momento flettente massimi assumono i valori seguenti:

    kN27.1062

    iqTmax ==

    kNm45.588

    iqM

    2

    max =

    =

    La sezione trasversale della trave di testa risulta armata simmetricamente con 420 ??per lato, aventiun area complessiva 2'ss cm56.12AA == (barre in FeB44k con s,adm = 255 MPa), con copriferroeffettivo c = 2 cm, cui corrispondono delle altezze utili delle barre darmatura h = 76 cm e h = 4

    cm. Per quanto riguarda il calcestruzzo si scelta una classe di resistenza Rck = 25 MPa, cui

    corrisponde una tensione ammissibile c,adm = 8.50 MPa.Assumendo un coefficiente di omogeneizzazione n = 15, dalla verifica a flessione si ricava che:

    posizione asse neutro: x = 18.15 cm (altezza zona compressa)

    mom. inerzia sez. reagente: I = 768215 cm4

    c = 1.38 MPa < c,adms = 66 MPa < s,adm's = 16 MPa < s,adm

    I valori molto ridotti delle tensioni di trazione nellarmatura sono garanzia di una buona efficienza

    della trave di testa anche dal punto di vista fessurativo.

    Con questo schema statico la freccia nel piano orizzontale della trave di testa nel punto di mezzo tra

    due pali inclinati consecutivi pu essere stimata nel modo seguente:

    mm35.0IE384

    iq5f

    4

    =

    =

    valore che ribadisce la notevole rigidezza della trave di testa e che consente di affermare che la

    freccia in sommit del sistema (stimata nel paragrafo 3.3 in 16.73 mm) pu ritenersi valida lungo

    lintero sviluppo longitudinale dellopera.

    Per quanto riguarda la sollecitazione tagliante si ha:

    MPa0.53MPa31.0hb9.0

    Tc0

    max =

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    per cui non da prevedersi una particolare armatura a taglio, si disporranno costruttivamente delle

    staffe ?10/19 cm maggiori del minimo normativo.

    3.5. Connessioni

    Dalle tavole esecutive si pu osservare che la connessione tra i micropali verticali e la trave di testa

    viene realizzata tramite uno spinotto formato da 3 barre 16 spiralate con un 5 e ?laggiunta di 216saldati allanima metallica del palo, nella figura 3.5.1.

    3 barre 16 spiralatecon una barra f5

    2 barre 16 saldateall'interno dell'animametallica dei micropali

    Fig. 3.5.1: Particolare della connessione tra pali verticali e trave di testa

    Dalle analisi precedentemente esposte si ricavato una forza orizzontale scambiata tra palo

    verticale e trave di testa pari a T = 38.96 kN. Dato che nella connessione in esame compaiono un

    totale di 5 barre 16 che devono farsi carico di trasmettere lazione del palo alla trave in c.a. pereffetto spinotto, possiamo ipotizzare che ciascuna barra sia soggetta a unazione tagliante:

    Tb = T/5 = 7.792 kN

    La verifica a taglio delle barre pu essere condotta nellipotesi di taglio puro, considerando che

    larea di un 16 pari a As = 201 mm2, si ha:

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    MPa1473

    255

    3MPa77.38

    201

    7792

    A

    T adm

    s

    b ==

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    Per quanto riguarda invece il palo inclinato, la sua connessione con la trave di testa passa attraversouna piastra dacciaio a forma di anello saldata lungo la superficie laterale del palo e immersa nel

    getto di calcestruzzo (vedi figura 3.5.2).Questa connessione presenta diverse modalit di crisi da controllare: lo schiacciamento del

    calcestruzzo sotto la piastra di ancoraggio, il punzonamento della trave di testa con sfilamento di unblocco di calcestruzzo dalla stessa e la rottura delle saldature tra piastra e palo.

    Il raggio esterno della piastra anulare stato assunto pari a 22 cm, questo comporta che la tensione

    normale di compressione al di sotto della piastra risulti:

    tiro nel palo: N = 621.738 kN

    area di contatto: ( ) ( ) 2222palo2

    piastra mm24.425.41220RRA ===

    ( ) adm,c22MPa24.4

    25.41220

    621738

    A

    N

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    cui corrisponde un raggio minimo del cordone pari a:

    mm10a2a1 =